一种定制化舌侧正畸托槽及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种定制化舌侧正畸托槽及其制造方法，该舌侧正畸托槽包括由齿向面与舌向面共同限定的呈球冠状的托槽体，托槽体的舌向面中间区域具有一凹陷部，在凹陷部内设有上翼、下翼及槽沟，托槽体的舌向面与上翼、下翼的外表面之间仍保持圆弧形轮廓，该托槽的制造方法主要是先在计算机内建立虚拟托槽体并设置槽沟的中心线，获得理想牙列的排牙模型并确定槽沟摆放的虚拟位置，将槽沟的中心线与槽沟摆放的虚拟位置相匹配，绕中心线旋转托槽体调整位置并调整托槽体的厚度，最后沿中心线切割出槽沟，得到具有槽沟的托槽体，最后通过3D打印生成实体托槽，由于整个托槽体的舌向面是制作呈圆弧状，可以大大减轻对舌体的刺激，增加患者的舒适度。
【专利说明】一种定制化舌侧正畸托槽及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及口腔牙齿正畸器械【技术领域】，特别涉及一种舌侧正畸托槽及其制造方法。
【背景技术】
[0002]正畸是利用矫治弓丝施力于粘接于牙齿上的正畸托槽，将畸形的牙齿排列整齐的过程。随着生活水平的提高，人们追求美的需求越来越强烈，越来越多的成人患者也希望能接受正畸治疗，但是常用的唇侧矫治技术需要将托槽粘接于患者牙齿的唇侧面，作为成人患者，由于社交的需要和对美观的高要求，很多患者无法接受佩戴唇侧托槽，舌侧矫治技术的出现很好的解决了这一问题，舌侧矫治技术所使用的托槽不是粘接于牙齿唇侧面，而是粘接于牙齿舌侧面，这样一来就使佩戴者很难被发现正在做正畸治疗。
[0003]目前，市面上常见的舌侧托槽大致分为两大类:一种是标准化制作的舌侧托槽，该托槽槽沟中包含的数据，包括牙齿扭转、牙齿转矩、牙齿轴倾等都是基于一定数目的自然正常牙列牙齿的平均数据而设计出来的，即不同患者每个牙位的托槽都使用的同一数据进行矫治，这种标准化的托槽明显会有矫治精度不够和矫治效率不高等问题，并且患者的舒适度是极差的，甚至会影响到发音；另外一种定制化舌侧托槽是根据每个患者的舌侧牙面情况单独的设计托槽的底板，底板的设计一般在计算机中进行，通过牙面数据的偏移组合成一个与牙面吻合的厚薄基本均匀的薄片，然后在虚拟环境中组装上托槽的槽沟和方便结扎的上下翼，最后通过3D打印的方式制造出实体的托槽，这种托槽较标准化制作的舌侧托槽有效的提高了矫治的效率，也一定程度提高了患者的舒适度，至少在绝大多数情况下不会影响到患者发音，但是目前3D打印出来的托槽槽沟精度相对标准化制作的托槽要差一些，误差一般在30 μ m以上。
[0004]然而，现有市面上的舌侧托槽仍存在以下缺陷:第一，现有舌侧托槽佩戴舒适度低，现有舌侧托槽均存在或多或少的对舌头的刺激，特别是使用矫治器的前一到两周的适应时间中，患者将会非常的不适应，不但影响到饮食，甚至会影响到睡眠；第二，现有舌侧托槽在牙齿移动过程中对牙齿轴倾的控制效果差，特别是尖牙的轴倾控制，目前舌侧托槽通常是在牵引钩上设计双槽沟，这样制作一方面会使制造的成本大幅度升高，还会明显的减低患者的舒适度和提高医生操作的难度；第三，现有舌侧托槽的矫治效率相对唇侧托槽依然较低，因为在舌侧相对唇侧的牙弓较短，按照现有的设计和生产方式，如果将托槽的槽沟设计过窄，与槽沟配合的弓丝长度也相应的变短，对牙齿的控制也减弱，假如将托槽的槽沟设计过宽，与槽沟配合的弓丝长度会变宽，但是托槽与托槽之间弓丝的长度会减小，会使弓丝的弹力大幅度降低，同样会影响矫治的效率；第四，相对于标准化制作的托槽的槽沟精度，定制化舌侧矫治器因为制造工艺水平的原因，槽沟精度依然较低，以成型效率较高的DLP数字光固化快速成型技术来说，投影光在槽沟区域固化时形成的漫反射对槽沟精度有相当大的影响。另外假如采用挑选制作的方式制作，又会提高生产成本和加长生产周期。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种定制化舌侧正畸托槽及其制造方法，借此以解决现有舌侧托槽舒适度低、轴倾难控制及矫治效率低等问题。
[0006]为解决上述技术问题所采用的技术方案:一种定制化舌侧正畸托槽，包括由齿向面与舌向面共同限定的呈球冠状的托槽体，所述托槽体的齿向面与舌侧牙面相吻合，所述托槽体的舌向面为圆弧面，所述托槽体的舌向面中间区域向内凹陷形成一凹陷部，在所述托槽体上位于凹陷部内分别设有龈颌向延伸的上翼和下翼，在所述上翼与下翼之间贯穿设有近远中方向的槽沟，所述托槽体的舌向面与上翼、下翼的外表面之间仍保持圆弧形轮廓。
[0007]进一步，所述托槽体的舌向面两侧区域分别向内凹陷形成有与槽沟相对接的延伸槽沟，所述延伸槽沟由两相互垂直的底壁和侧壁构成，所述延伸槽沟的底壁与槽沟的底面处于同一平面，所述延伸槽沟的侧壁与槽沟的侧面处于同一平面。
[0008]进一步，所述槽沟与位于两侧的延伸槽沟之间存在一小段缝隙。
[0009]进一步，所述上翼弯折，所述上翼下表面与凹陷部底面之间构成半封闭卡口，所述托槽体的舌向面两侧区域分别向内凹陷形成有与半封闭卡口相对应的半封闭凹坑，所述半封闭卡口和半封闭凹坑的开口方向相对立，所述半封闭卡口与半封闭凹坑之间相连构成作为辅助槽沟的封闭式通道。
[0010]进一步，所述槽沟由上翼与下翼的壁面共同限定形成，在所述托槽体上设有一凹坑，所述下翼具有一与凹坑相匹配的凸台，通过所述凸台与凹坑的配合插接以使下翼活动组装在托槽体上。
[0011]进一步，在所述托槽体的齿向面设有网底结构。
[0012]为解决上述技术问题所采用的技术方案:一种定制化舌侧正畸托槽制造方法，包括以下步骤:
(1)、在计算机内建立一虚拟托槽，所述虚拟托槽包括由齿向面与舌向面共同限定的呈球冠状的托槽体，所述托槽体的舌向面中间区域向内凹陷形成一凹陷部，在所述托槽体上位于凹陷部内分别设有龈颌向延伸的上翼和下翼，在所述上翼和下翼之间设有一中心线；
(2)、获得患者牙齿数据并构建患者原始牙列的原始模型；
(3)、对原始牙列的原始模型进行排牙试验并得到理想牙列状态的排牙模型；
(4)、在计算机内建立上述理想牙列状态的排牙模型，并确定理想牙列状态的排牙模型的槽沟平面；
(5)、以牙齿舌侧形态为基准，在槽沟平面上确定最终的槽沟摆放的虚拟位置；
(6 )、将虚拟托槽的中心线与槽沟摆放的虚拟位置相匹配；
(7)、绕虚拟托槽的中心线旋转使托槽体的齿向面倾斜度与牙齿的舌侧牙面倾斜度一致；
(8)、调整托槽体的厚度，使托槽体的齿向面靠近牙齿的舌侧牙面；
(9)、沿虚拟托槽的中心线用一根虚拟的弓丝模型在托槽体上切割出托槽体的槽沟，槽沟由上翼与下翼的壁面共同限定形成；
(10)、在计算机内将虚拟托槽中的下翼切割出来，在下翼上设置一凸台，在托槽体上设置一供凸台嵌入配合连接的凹坑，分别导出切割成型的下翼和托槽体；
(11)、通过3D打印分别生成实体模型。
[0013]有益效果:此定制化舌侧正畸托槽及其制造方法中托槽体是以每个患者的理想排牙模型为基础设计制作出来的，矫治过程中产生的矫治误差极小，可以大大的提高矫治效果；同时，由于整个托槽体的舌向面是制作呈圆弧状，可以大大减轻对舌体的刺激，增加患者的舒适度，摒弃现有传统中尽量将托槽底板做薄的方式，只需将托槽体的舌向面与上翼、下翼的外表面之间保持圆弧形轮廓即可，不需过多考虑托槽底板的厚度问题，另外，下翼采用活动组装的方式设置在托槽体上，可使托槽的精度更高。其中托槽体中槽沟和辅助槽沟构成双槽沟的设计还可提高了矫治的效率，也提高了矫治的精准度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
图1为本发明实施例中托槽体的结构示意图；
图2为本发明实施例中托槽体的另一视角结构示意图；
图3为本发明实施例中托槽体的第一侧视图；
图4为本发明实施例中托槽体的第二侧视图；
图5为本发明实施例中托槽体与下翼配合示意图；
图6为本发明实施例中托槽体与下翼组装成型示意图；
图7为本发明实施例中槽沟摆放的虚拟位置的示意图；
图8为本发明实施例中调整托槽体齿向面倾斜度的示意图。
【具体实施方式】
[0015]参照图1至6，本发明一种定制化舌侧正畸托槽，包括由齿向面与舌向面共同限定的呈球冠状的托槽体10，托槽体10的齿向面与舌侧牙面相吻合，托槽体10的舌向面为圆弧面，托槽体10的舌向面中间区域向内凹陷形成一凹陷部11，在托槽体10上位于凹陷部11内分别设有龈颌向延伸的上翼12和下翼13，在上翼12与下翼13之间贯穿设有近远中方向的槽沟14，托槽体10的舌向面与上翼12、下翼13的外表面之间仍保持圆弧形轮廓。
[0016]其中，托槽体10的齿向面不完全与舌侧牙面相贴合，托槽体10的齿向面是事先预制好的，并不是通过扫描患者每个牙齿的舌侧牙面而制成的，托槽体10的齿向面是通过大量采集不同患者牙齿牙面的数据预先制成，可以有平面状、弧状、带折平面状等不同的形状，在安装托槽的过程中，为每个特定牙位的挑选齿向面最为接近牙齿牙面形状的一个托槽体，虽然托槽体10的齿向面不完全与牙齿牙面形状完全贴合，但是由于托槽体10的齿向面是预制好的，并且是不变的，可以事先在齿向面上设计倒凹形状的网底结构，只需要设计一次，而现有的个性化舌侧托槽需要根据每个牙面分别设计一次，处理效率低。
[0017]整个托槽体10的舌向面是呈圆弧表面，中间区域向内凹陷形成凹陷部11，该凹陷部11作为容纳空间用以容纳上翼12和下翼13，避免上翼12和下翼13过分向外突出，从而使得整个托槽体10面向舌头的表面仍保持圆弧形轮廓，从而减轻托槽体10对舌头的刺激，以保证患者的舒适度。
[0018]在本实施例中，该托槽体10采用双沟槽设计，可以更好的控制牙齿的移动，特别是能够有效的防止牙齿移动时的轴倾，具体地，托槽体10的舌向面两侧区域分别向内凹陷形成有与槽沟14相对接的延伸槽沟15，槽沟14和位于两侧的延伸槽沟15相连可构成一处于同一直线上的槽道用以容纳弓丝20，槽沟14的截面是呈矩形状，槽沟14具有一槽沟底面和两槽沟侧面，两侧的延伸槽沟15也具有一底壁151和一侧壁152，其中该底壁151与槽沟底面是处于同一平面上，该侧壁152与槽沟侧面也是处于同一平面上，当弓丝20安装在槽沟14内时，弓丝20也会接触到两侧的延伸槽沟15，槽沟14和延伸槽沟15共同与弓丝20作用对牙齿进行矫治。在槽沟14与位于两侧的延伸槽沟15之间还存在一小段缝隙，该小段缝隙大小可调整从而使得弓丝20与槽沟14和延伸槽沟15的接触面积大小有变化，可调整弓丝20的弹性，进而可产生不同的矫治力。
[0019]此外，托槽体10的上翼12弯折与下方的凹陷部11的表面之间构成一呈“C”形截面的半封闭卡口 16，而托槽体10的舌向面两侧区域也分别向内凹陷形成“C”形截面的半封闭凹坑17，该半封闭卡口 16与半封闭凹坑17的开口方向相对立，从而使得半封闭卡口16与半封闭凹坑17之间相连构成处于同一直线上的封闭式通道，该封闭式通道作为托槽的辅助槽沟18，在其内放置一根镍钛圆丝30之后，能够更好的控制牙齿的移动，特别是能够有效的防止牙齿移动时的轴倾。
[0020]作为优选，在托槽体10上设有一凹坑19，下翼13具有一与凹坑19相匹配的凸台131，通过凸台131与凹坑19的配合插接以使下翼13活动组装在托槽体10上，即托槽体10与下翼13为分体式设计，其中，凹坑19的尺寸可以略大于凸台131的尺寸，凸台131与凹坑19的配合组装类似于楔形结构配合组装，当将托槽体10与下翼13组装时，先将实现准备好的精确的塞尺60放在托槽体10的上翼12与下翼13的中间，然后将分体设计的托槽体10与下翼13拼接组装在一起，使槽沟14的尺寸完全与塞尺60的尺寸吻合。
[0021]参阅图7和图8，本发明一种制造上述定制化舌侧正畸托槽的制造方法，包括以下步骤:
(1)、在计算机内建立一虚拟托槽，所述虚拟托槽包括由齿向面与舌向面共同限定的呈球冠状的托槽体10，托槽体10的舌向面中间区域向内凹陷形成一凹陷部11，在托槽体10上位于凹陷部11内分别设有龈颌向延伸的上翼12和下翼13，在上翼12和下翼13之间设有一中心线40 ；
(2)、获得患者牙齿数据并构建患者原始牙列的原始模型；
(3)、对原始牙列的原始模型进行排牙试验并得到理想牙列状态的排牙模型；
(4)在计算机内建立上述理想牙列状态的排牙模型，并确定理想牙列状态的排牙模型的槽沟平面；
(5)、以牙齿舌侧形态为基准，在槽沟平面上确定最终的槽沟摆放的虚拟位置；
(6)、将虚拟托槽的中心线40与槽沟摆放的虚拟位置相匹配；
(7)、绕虚拟托槽的中心线40旋转使托槽体10的齿向面倾斜度与牙齿50的舌侧牙面倾斜度一致；
(8)、调整托槽体10的厚度，使托槽体10的齿向面靠近牙齿50的舌侧牙面；
(9 )、沿虚拟托槽的中心线40用一根虚拟的弓丝模型在托槽体上切割出托槽体10的槽沟14，槽沟14由上翼12与下翼13的壁面共同限定形成；
(10)、在计算机内将虚拟托槽中的下翼13切割出来，在下翼13上设置一凸台131，在托槽体10上设置一供凸台131嵌入配合连接的凹坑19，分别导出切割成型的下翼13和托槽体10 ； (11)、通过3D打印分别生成实体模型。
[0022]其中，步骤(3)中排牙试验可以为手工排牙，也可以为计算机排牙，最后生成的实体托槽，可以通过3D打印直接生成金属的实体托槽，也可以通过3D打印出树脂的实体托槽，再经过铸造生成金属的实体托槽，金属可以为钴铬合金、镍钴合金、金合金、钛合金等。
[0023]上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述【技术领域】普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种定制化舌侧正畸托槽，其特征在于:包括由齿向面与舌向面共同限定的呈球冠状的托槽体，所述托槽体的齿向面与舌侧牙面相吻合，所述托槽体的舌向面为圆弧面，所述托槽体的舌向面中间区域向内凹陷形成一凹陷部，在所述托槽体上位于凹陷部内分别设有龈颌向延伸的上翼和下翼，在所述上翼与下翼之间贯穿设有近远中方向的槽沟，所述托槽体的舌向面与上翼、下翼的外表面之间仍保持圆弧形轮廓。
2.根据权利要求1所述的定制化舌侧正畸托槽，其特征在于:所述托槽体的舌向面两侧区域分别向内凹陷形成有与槽沟相对接的延伸槽沟，所述延伸槽沟由两相互垂直的底壁和侧壁构成，所述延伸槽沟的底壁与槽沟的底面处于同一平面，所述延伸槽沟的侧壁与槽沟的侧面处于同一平面。
3.根据权利要求2所述的定制化舌侧正畸托槽，其特征在于:所述槽沟与位于两侧的延伸槽沟之间存在一小段缝隙。
4.根据权利要求1或2所述的定制化舌侧正畸托槽，其特征在于:所述上翼弯折，所述上翼下表面与凹陷部底面之间构成半封闭卡口，所述托槽体的舌向面两侧区域分别向内凹陷形成有与半封闭卡口相对应的半封闭凹坑，所述半封闭卡口和半封闭凹坑的开口方向相对立，所述半封闭卡口与半封闭凹坑之间相连构成作为辅助槽沟的封闭式通道。
5.根据权利要求1所述的定制化舌侧正畸托槽，其特征在于:所述槽沟由上翼与下翼的壁面共同限定形成，在所述托槽体上设有一凹坑，所述下翼具有一与凹坑相匹配的凸台，通过所述凸台与凹坑的配合插接以使下翼活动组装在托槽体上。
6.根据权利要求1所述的定制化舌侧正畸托槽，其特征在于:在所述托槽体的齿向面设有网底结构。
7.一种定制化舌侧正畸托槽制造方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)、在计算机内建立一虚拟托槽，所述虚拟托槽包括由齿向面与舌向面共同限定的呈球冠状的托槽体，所述托槽体的舌向面中间区域向内凹陷形成一凹陷部，在所述托槽体上位于凹陷部内分别设有龈颌向延伸的上翼和下翼，在所述上翼和下翼之间设有一中心线； (2)、获得患者牙齿数据并构建患者原始牙列的原始模型； (3)、对原始牙列的原始模型进行排牙试验并得到理想牙列状态的排牙模型； (4)、在计算机内建立上述理想牙列状态的排牙模型，并确定理想牙列状态的排牙模型的槽沟平面； (5)、以牙齿舌侧形态为基准，在槽沟平面上确定最终的槽沟摆放的虚拟位置； (6 )、将虚拟托槽的中心线与槽沟摆放的虚拟位置相匹配； (7)、绕虚拟托槽的中心线旋转使托槽体的齿向面倾斜度与牙齿的舌侧牙面倾斜度一致； (8)、调整托槽体的厚度，使托槽体的齿向面靠近牙齿的舌侧牙面； (9)、沿虚拟托槽的中心线用一根虚拟的弓丝模型在托槽体上切割出托槽体的槽沟，槽沟由上翼与下翼的壁面共同限定形成； (10)、在计算机内将虚拟托槽中的下翼切割出来，在下翼上设置一凸台，在托槽体上设置一供凸台嵌入配合连接的凹坑，分别导出切割成型的下翼和托槽体； (11)、通过3D打印分别生成实体模型。
【文档编号】A61C7/14GK104382660SQ201410632061
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】黄伟红, 王军, 付善民, 钟庭进, 李祖安, 王红卫 申请人:广州瑞通生物科技有限公司